Diagrama releului termic de făcut-o singur. Un termostat simplu și de încredere pentru un incubator

Termoregulatoarele sunt utilizate pe scară largă în diverse scopuri: în mașini, sisteme de încălzire de diferite tipuri, frigidere și cuptoare. Treaba lor este să închidă sau să pornească aparatele după ce ating o anumită temperatură. Nu este dificil să faci un termostat mecanic simplu cu propriile mâini. Modelele moderne au o schemă mai complexă, dar cu ceva experiență, puteți face analogi ale unor astfel de dispozitive.

Arata tot

Termostat mecanic

Astăzi, cele mai noi modele de termostate sunt controlate cu ajutorul butoanelor tactile, modelele mai vechi sunt mecanice. Majoritatea acestor dispozitive au un panou digital care afiseaza in timp real temperatura lichidului de racire, precum si gradul maxim necesar.

Producția unor astfel de dispozitive nu este completă fără programarea acestora, așa că prețul lor este foarte mare. Acestea vă permit să reglați regimul de temperatură în funcție de diferiți parametri, de exemplu, pe ore sau zile ale săptămânii. Temperatura se va schimba apoi automat.

Dacă vorbim despre regulatoare de temperatură pentru cuptoare industriale din oțel, atunci va fi dificil să le fabricați singur, deoarece au un design complex și necesită atenția mai multor specialiști. Acestea sunt fabricate în mare parte în fabrici. Dar realizarea unui regulator de temperatură simplu pentru un sistem autonom de încălzire, incubatoare etc. nu este o sarcină dificilă. Principalul lucru este să respectați toate desenele și recomandările pentru producție.

Pentru a înțelege cum funcționează termostatul, puteți dezasambla un design mecanic simplu. Funcționează pe principiul deschiderii și închiderii ușii (clapeta) cazanului, ceea ce reduce sau mărește accesul aerului în camera de ardere. Senzorul reacționează, desigur, la temperatură.

Pentru a produce un astfel de dispozitiv veți avea nevoie de următoarele accesorii:

• arc de retur;
• două pârghii;
• două tuburi de aluminiu;
• unitate de reglare (arata ca o cutie de macara);
• un lanț care leagă două părți (termostat și ușă).

Toate componentele trebuie asamblate și montate pe centrală.

Dispozitivul funcționează datorită proprietății aluminiului de a se extinde sub influența temperaturii. Ca urmare, amortizorul se închide. Dacă temperatura scade, conducta de aluminiu se răcește și se micșorează, astfel încât amortizorul se deschide ușor.

Dar o astfel de schemă are și dezavantajele sale semnificative. Problema este că este dificil de determinat în acest fel când se va deschide clapeta. Pentru a configura aproximativ mecanismul, sunt necesare calcule precise. Este imposibil să se determine exact cât de mult se va extinde țeava de aluminiu. Prin urmare, în majoritatea cazurilor, acum sunt preferate dispozitivele cu senzori electronici.

Termostat mecanic de casă pentru un cazan de mină



Dispozitiv electronic simplu

Pentru o funcționare mai precisă a regulatorului automat de temperatură, componentele electronice sunt indispensabile. Cele mai simple termostate funcționează conform unei scheme bazate pe relee.





Elementele principale ale unui astfel de dispozitiv sunt:

• schema de prag;
• dispozitiv indicator;
• senzor de temperatura.

Circuitul termostatului de casă trebuie să răspundă la o creștere (scădere) a temperaturii și să pornească actuatorul sau să-i suspende funcționarea. Pentru a implementa cel mai simplu circuit, ar trebui folosiți tranzistori bipolari. Releul termic este realizat în funcție de tipul declanșatorului Schmidt. Termistorul va acționa ca un senzor de temperatură. Acesta va modifica rezistența în funcție de temperatură, care este configurată în unitatea de control comună.

Dar, pe lângă termistor, senzorul de temperatură poate fi:

• termistori;
• elemente semiconductoare;
• termometre de rezistență;
• relee bimetalice;
• termocupluri.

Atunci când utilizați diagrame și desene din surse necunoscute, trebuie avut în vedere că acestea nu corespund adesea descrierii atașate. În acest sens, este necesar să studiați cu atenție tot materialul înainte de a continua cu fabricarea dispozitivului.

Înainte de a începe lucrul, trebuie să decideți asupra intervalului de temperatură al dispozitivului, precum și asupra puterii acestuia. Trebuie avut în vedere că unele componente vor fi folosite pentru frigider, iar altele pentru echipamentele de încălzire.



Dispozitiv din trei piese

Un termostat electronic simplu poate fi asamblat pentru a fi utilizat pe ventilatoare și computere personale. Astfel, puteți înțelege principiul funcționării sale. Ca bază este folosită placa de laborator.

Dintre instrumente veți avea nevoie de un fier de lipit, dar dacă nu aveți unul sau nu aveți suficientă experiență de lucru, puteți utiliza și o placă fără lipire.

Schema constă din trei elemente:

• tranzistor de putere;
• potențiometru;
• termistor, care va acționa ca un senzor de temperatură.

Senzorul de temperatură (termistorul) reacționează la o creștere a grade, în legătură cu aceasta ventilatorul se va porni.

Pentru a regla dispozitivul, trebuie mai întâi să setați datele pentru ventilator în poziția oprit. După aceea, trebuie să porniți computerul și să așteptați până când acesta se încălzește la o anumită temperatură pentru a remedia momentul în care ventilatorul pornește. Setarea se face de mai multe ori. Acest lucru va asigura eficiența lucrării.

Astăzi, producătorii moderni de diverse elemente și microcircuite pot oferi o gamă largă de piese de schimb. Toate diferă prin caracteristici tehnice și aspect.

Termostat de făcut singur



Regulatoare de temperatura pentru sisteme de incalzire

La fabricarea și instalarea unui termostat cu un senzor de temperatură a aerului pentru sisteme de încălzire, este necesar să se calibreze cu precizie liniile superioare și inferioare. Acest lucru va evita supraîncălzirea echipamentului, ceea ce poate duce în cel mai bun caz la defecțiunea întregului sistem. În cel mai rău caz, supraîncălzirea echipamentului poate face ca acesta să explodeze și poate fi fatal.




În aceste scopuri, veți avea nevoie de un dispozitiv care să măsoare puterea curentului. Cu ajutorul desenelor și schemelor, puteți realiza echipamente de exterior pentru reglarea temperaturii unui cazan cu combustibil solid. Pentru muncă, puteți utiliza schema K561LA7. Principiul de funcționare constă în aceeași capacitate a termistorului de a reduce sau crește rezistența în anumite condiții de temperatură. Indicatorii doriti pot fi setati folosind o rezistenta AC. În primul rând, tensiunea este aplicată invertorului și apoi transferată la condensatoare, care sunt conectate la flip-flops și controlează funcționarea acestora.

Principiul de funcționare este simplu. Pe măsură ce gradele scad, tensiunea din releu crește. Dacă valoarea este mai mică decât valorile limită inferioare, ventilatorul se va opri automat.

Este mai bine să lipiți elementele pe un șobolan aluniță. Ca sursă de alimentare, puteți utiliza un dispozitiv care funcționează între 3-15 V.

Orice dispozitiv de casă instalat pe sistemul de încălzire poate duce la defecțiunea acestuia. În plus, astfel de acțiuni pot fi interzise de serviciile de control de stat. De exemplu, dacă un cazan pe gaz este instalat în casă, atunci un astfel de echipament suplimentar poate fi confiscat de către serviciul de gaz. În unele cazuri, chiar se emit amenzi.

Termostat de bricolaj pentru elemente de încălzire: diagramă și instrucțiuni

Echipamente digitale

Pentru fabricarea unui dispozitiv modern cu ajustarea precisă a gradelor necesare, componentele digitale sunt indispensabile.

PIC16F628A este folosit ca cip principal. Folosind un astfel de circuit, puteți controla diverse dispozitive electronice.

Principiul de funcționare nu este, de asemenea, foarte complicat. Indicatorul cu trei caractere cu catod comun este furnizat cu valorile temperaturii setate (necesare) și ale celei curente.

Pentru a seta temperatura dorită, microcircuitul are două elemente sb1 și sb2, la care ulterior sunt lipite butoanele mecanice. Primul element servește la scăderea temperaturii, iar al doilea la creștere.

Setarea valorii histerezisului se efectuează în timp ce apăsați butonul sb3 la setare.

Când faceți singur dispozitive, este important nu numai să lipiți și să faceți circuitul corect, ci și să plasați dispozitivul pe echipament la locul potrivit. Placa în sine trebuie protejată de umiditate și praf, pentru a evita apariția unui scurtcircuit și, în consecință, defectarea dispozitivului. Izolarea tuturor contactelor joacă, de asemenea, un rol foarte important.

Regulatoare de temperatură

Varietate de dispozitive de pe piață

Astăzi, companiile care produc astfel de echipamente oferă cumpărătorului 3 tipuri principale de dispozitive. Toate lucrează pe diferite semnale interne. Funcția lor este aceea de a controla temperatura și de a o egaliza, în funcție de setările dispozitivului (liniile superioare și inferioare).





Există trei tipuri de semnale interne:

1. 1. Datele sunt preluate direct de la lichidul de răcire. În viața de zi cu zi, nu este foarte popular, deoarece eficacitatea sa este insuficientă. Principiul de funcționare constă într-un senzor submersibil sau alt dispozitiv similar. Deși există probleme cu eficiența, aceasta aparține segmentului scump de astfel de dispozitive de pe piață.
2. 2. Unde de aer intern. Această opțiune este cea mai populară, deoarece este considerată fiabilă și economică. Preia date nu de la temperatura lichidului de răcire, ci direct din aer. Acest lucru permite o precizie mai mare. Ce grad va fi setat în unitatea de control, aceasta va fi temperatura aerului. Se conectează la sistemul de încălzire cu un cablu. Astfel de modele sunt îmbunătățite constant de producători, ceea ce le face mai convenabile și mai funcționale.
3. 3. Unde de aer exterior. Funcționează pe baza unui senzor stradal. Funcționează cu orice modificări ale condițiilor meteorologice și reacționează imediat prin modificarea setărilor echipamentului de încălzire.

Astfel de dispozitive pot fi fie electrice, fie electronice. Regulatoarele de temperatură pot primi un semnal în mod automat sau semi-automat. Funcționarea și schimbările de temperatură pot apărea prin monitorizarea temperaturii radiatoarelor și a ramurilor de linie sau prin înregistrarea modificărilor puterii cazanului.

Astazi piata are multe modele populare de la producători de top care și-au consolidat deja poziția. În primul rând, acestea includ E 51.716 și IWarm 710. Corpul în sine este de dimensiuni mici și este fabricat din polimer plastic care nu arde. În ciuda acestui fapt, are multe caracteristici utile. Display-ul, la fel ca la astfel de razere mici, este destul de mare. Afișează toate datele existente. Astfel de dispozitive costă între 2500-3000 de ruble.

Caracteristicile funcționale ale primului model includ posibilitatea de a-l monta pe un perete în orice poziție, temperatura este controlată simultan de la podea în sine, precum și prezența unui cablu lung de 3 m. La instalare, trebuie să vă gândiți la dacă va exista acces liber la dispozitiv pentru controlul nestingherit al acestuia.

La plusurile de mai sus, există câteva minusuri. Acestea includ un set mic de funcții care sunt disponibile în analogii acestor dispozitive. Când îl utilizați, uneori provoacă disconfort. In plus, aceste modele nu au functie de incalzire automata. Dar dacă vrei, îl poți termina singur.

Astfel, nu va fi dificil să realizați singur un termostat sau să achiziționați și să instalați un model finit dacă urmați cu strictețe toate diagramele, desenele și instrucțiunile de fabricație și instalare. Acest echipament va economisi timp proprietarilor la controlul manual al temperaturii anumitor aparate.

Funcționarea unui cazan pe gaz sau electric poate fi optimizată prin utilizarea unui control extern al unității. Termostatele de la distanță disponibile în comerț sunt proiectate în acest scop. Acest articol vă va ajuta să înțelegeți ce sunt aceste dispozitive și să înțelegeți soiurile lor. De asemenea, va aborda întrebarea cum să asamblați un termostat cu propriile mâini.

Scopul termostatelor

Orice cazan electric sau pe gaz este echipat cu un kit de automatizare care monitorizeaza incalzirea lichidului de racire la iesirea din unitate si opreste arzatorul principal cand se atinge temperatura setata. Dotat cu mijloace similare și cazane pe combustibil solid. Acestea vă permit să mențineți temperatura apei în anumite limite, dar nimic mai mult.

În acest caz, condițiile climatice din incintă sau de pe stradă nu sunt luate în considerare. Acest lucru nu este foarte convenabil, proprietarul trebuie să selecteze în mod constant modul adecvat de funcționare al cazanului pe cont propriu. Vremea se poate schimba în timpul zilei, apoi camerele devin calde sau răcoroase. Ar fi mult mai convenabil dacă automatizarea cazanului ar fi ghidată de temperatura aerului din încăperi.

Pentru controlul funcționării cazanului în funcție de temperatura reală, se folosesc diverse termostate pentru încălzire. Fiind conectat la electronica cazanului, un astfel de releu se oprește și începe încălzirea, menținând temperatura necesară a aerului, și nu lichidul de răcire.

Tipuri de relee termice

Un termostat convențional este o unitate electronică mică, montată pe un perete într-o locație adecvată și conectată la o sursă de căldură prin fire. Pe panoul frontal există doar un regulator de temperatură, acesta este cel mai ieftin tip de dispozitiv.

În plus, există și alte tipuri de relee termice:

• programabile: au display cu cristale lichide, sunt conectate prin fire sau folosesc o conexiune wireless cu centrala. Programul vă permite să setați schimbarea temperaturii la anumite ore ale zilei și pe zi în timpul săptămânii;
• același dispozitiv, echipat doar cu un modul GSM;
• regulator autonom alimentat de propria baterie;
• Termostat wireless cu senzor la distanta pentru controlul procesului de incalzire in functie de temperatura ambianta.

Notă. Modelul, în care senzorul este situat în afara clădirii, oferă o reglare a funcționării centralei în funcție de vreme. Metoda este considerată cea mai eficientă, deoarece sursa de căldură reacționează la condițiile meteorologice în schimbare chiar înainte ca acestea să afecteze temperatura din interiorul clădirii.

Releele termice multifuncționale care pot fi programate economisesc semnificativ energie. În acele ore ale zilei în care nimeni nu este acasă, nu are sens să menții o temperatură ridicată în camere. Cunoscând programul de lucru al familiei sale, proprietarul poate programa oricând întrerupătorul de temperatură astfel încât la anumite ore temperatura aerului să scadă, iar încălzirea să fie pornită cu o oră înainte de sosirea oamenilor.

Termostatele de uz casnic, echipate cu un modul GSM, sunt capabile să ofere controlul de la distanță al centralei de cazan prin comunicare celulară. Opțiune de buget - trimiterea de notificări și comenzi sub formă de SMS - mesaje de pe un telefon mobil. Versiunile avansate ale dispozitivelor au propriile aplicații instalate pe un smartphone.

Cum să asamblați singur un termostat?

Dispozitivele de control al încălzirii disponibile în comerț sunt destul de fiabile și nu provoacă plângeri. Dar, în același timp, costă bani, iar acest lucru nu se potrivește acelor proprietari de case care sunt cel puțin puțin versați în inginerie electrică sau electronică. La urma urmei, înțelegând cum ar trebui să funcționeze un astfel de releu termic, îl puteți asambla și conecta la generatorul de căldură cu propriile mâini.

Desigur, nu toată lumea poate realiza un dispozitiv programabil complex. În plus, pentru a asambla un astfel de model, este necesar să achiziționați componente, același microcontroler, afișaj digital și alte piese. Dacă sunteți o persoană nouă în această afacere și înțelegeți problema superficial, atunci ar trebui să începeți cu o schemă simplă, să o asamblați și să o puneți în funcțiune. După ce ați obținut un rezultat pozitiv, puteți urmări ceva mai serios.

Mai întâi trebuie să vă faceți o idee despre elementele din care ar trebui să fie compus un termostat cu control al temperaturii. Răspunsul la întrebare este dat de schema de circuit prezentată mai sus și care reflectă algoritmul dispozitivului. Conform schemei, orice termostat trebuie să aibă un element care să măsoare temperatura și să transmită un impuls electric către unitatea de procesare. Sarcina acestuia din urmă este să amplifice sau să convertească acest semnal în așa fel încât să servească drept comandă pentru elementul de acționare - releul. În continuare, vom prezenta 2 circuite simple și vom explica funcționarea acestora în conformitate cu acest algoritm fără a recurge la termeni specifici.

Circuit cu o diodă zener

O diodă Zener este aceeași diodă semiconductoare care trece curentul într-o singură direcție. Diferența față de o diodă este că dioda zener are un contact de control. Atâta timp cât i se aplică tensiunea setată, elementul este deschis și curentul curge prin circuit. Când valoarea sa scade sub limită, lanțul se rupe. Prima opțiune este un circuit de releu termic, unde dioda zener joacă rolul unei unități de control logic:

După cum puteți vedea, circuitul este împărțit în două părți. În partea stângă este prezentată partea care precede contactele de comandă ale releului (denumirea K1). Aici, unitatea de măsură este un rezistor termic (R4), rezistența sa scade odată cu creșterea temperaturii ambiante. Controlerul manual de temperatură este un rezistor variabil R1, circuitul este alimentat de o tensiune de 12 V. În modul normal, o tensiune mai mare de 2,5 V este prezentă la contactul de control al diodei zener, circuitul este închis, releul este pornit.

Sfat. Sursa de alimentare de 12 V poate fi orice dispozitiv ieftin disponibil comercial. Releu - comutator lamelă marca RES55A sau RES47, rezistor termic - KMT, MMT sau similar.

De îndată ce temperatura crește peste limita setată, rezistența R4 va scădea, tensiunea va deveni mai mică de 2,5 V, dioda zener va întrerupe circuitul. Apoi releul va face același lucru, oprind secțiunea de alimentare, al cărei circuit este afișat în dreapta. Aici, un simplu releu termic pentru cazan este echipat cu un triac D2, care, împreună cu contactele de închidere ale releului, servește ca unitate de execuție. Tensiunea de alimentare a cazanului este de 220 V prin aceasta.

Circuit cu cip logic

Acest circuit diferă de cel anterior prin faptul că, în loc de o diodă zener, folosește un cip logic K561LA7. Senzorul de temperatură este încă un termistor (desemnare - VDR1), doar că acum decizia de a închide circuitul este luată de unitatea logică a microcircuitului. Apropo, marca K561LA7 a fost produsă din vremea sovietică și costă doar bănuți.

Pentru amplificarea intermediară a impulsurilor se folosește tranzistorul KT315, în același scop, în stadiul final este instalat un al doilea tranzistor, KT815. Această diagramă corespunde cu partea stângă a celei precedente, blocul de alimentare nu este afișat aici. După cum ați putea ghici, poate fi similar - cu triacul KU208G. Funcționarea unui astfel de releu termic de casă a fost testată pe centralele ARISTON, BAXI, Don.

Concluzie

Conectarea termostatului la cazan pe cont propriu este o chestiune simplă, există o mulțime de materiale pe acest subiect pe Internet. Dar să-l faci singur de la zero nu este atât de ușor, în plus, ai nevoie de un contor de tensiune și curent pentru a face ajustări. Cumpărați un produs finit sau preluați-vă singur fabricarea acestuia - decizia este la latitudinea dvs.

Pentru a menține automat regimul de temperatură, puteți crea un termostat cu propriile mâini. Un produs de casă de înaltă calitate își va îndeplini funcțiile nu mai rău decât un omolog din fabrică. După un studiu amănunțit al procesului de asamblare, upgrade-urile și reparațiile nu vor provoca dificultăți.

Conceptul de regulatoare de temperatură

• incalzire in pivnita;
• incalzire statie de lipit;
• pompa de circulatie a cazanului.

Din exemplele date, cerințele de bază pentru precizia pe care trebuie să le ofere un circuit de termostat adecvat sunt clare. În unele situații este necesar să se mențină nivelul setat nu mai mic de ±1C°. Indicația operațională este necesară pentru a controla parametrii de funcționare. Capacitățile de încărcare sunt de mare importanță.

Caracteristicile enumerate explică scopul unităților funcționale tipice:

• valoarea temperaturii este fixată de un senzor specializat (rezistor, termocuplu);
• citirile sunt analizate de un microcontroler sau alt dispozitiv;
• semnalul de acţionare este transmis la comutatorul electronic (mecanic).

Notă. Pe lângă părțile luate în considerare, circuitul releului termic poate conține componente suplimentare pentru alimentarea cu energie a încălzitorului electric, o altă sarcină puternică.

Principiul de funcționare

Orice circuit termostat funcționează pe aceleași principii. Informațiile despre temperatură sunt comparate cu valoarea setată. Trecerea unui anumit nivel activează actuatorul pentru a corecta parametrul controlat după cum este necesar.

feluri

În cea mai simplă versiune (releul frigiderului), se folosește un comutator mecanic. Pentru o reglare mai precisă (turația motorului), se utilizează nu numai microelectronica, ci și software specializat.

Termostat pe trei elemente

Pentru a face un termostat simplu, un circuit pentru alimentarea unui computer personal este mai bun decât alte opțiuni.

Termistorul măsoară temperatura la punctul de control. Potențiometrul setează valoarea optimă pentru pornirea ventilatorului. Această schemă nu este capabilă să modifice viteza. Conectează o sarcină inductivă MOSFET. Este acceptabil să se folosească un analog cu caracteristici de putere adecvate.

Regulatoare de temperatura pentru cazane de incalzire

Un regulator de temperatură „do-it-yourself” poate fi realizat ca parte a unui proiect vechi de modernizare a cazanului. Tipul de combustibil nu contează, deși este mai ușor să asigurați un rezultat bun folosind echipamente cu gaz.

Termostat digital

În acest exemplu, dezvoltatorii au creat un dispozitiv de menținere a temperaturii într-un magazin de fructe (legume). Pentru a analiza datele primite, a fost selectat un microcircuit cu următoarele blocuri:

• cronometre;
• generator;
• doi comparatori;
• module de schimb, comparare și transmisie de date.

Când comutatoarele sunt în poziția corespunzătoare, matricea LED arată valoarea actuală a temperaturii sau nivelul de referință. Butoanele din modul pas cu pas stabilesc pragul dorit.

Controler de temperatură de casă

Crearea unui termostat funcțional cu propriile mâini nu este prea dificilă. Cu toate acestea, trebuie să fii realist cu privire la propriile capacități. Următoarele instrucțiuni vă vor ajuta să luați decizia corectă.

Cel mai simplu circuit

Pentru a elimina dificultățile inutile, se folosește un circuit cu o sursă de alimentare fără transformator. Pentru a redresa tensiunea de alimentare, se folosește o punte de diode convențională. Nivelul necesar al componentei constante este susținut de o diodă zener. Condensatorul elimină supratensiunile.

Un divizor tipic este potrivit pentru controlul tensiunii. Într-un braț este instalat un rezistor, care reacționează la schimbările de temperatură. Un releu este potrivit pentru controlul actuatorului.

Dispozitiv de interior

Acest dispozitiv poate fi folosit pentru a menține temperatura într-o mini-sară, un alt spațiu limitat. Elementul principal este cipul amplificatorului operațional, care este pornit în modul de comparare a tensiunii. Reglarea fină și grosieră a pragului se realizează folosind rezistențele R5 și respectiv R4.

Pe cipul LM 311

Această opțiune este concepută pentru a conecta încălzirea electrică prin pardoseală, alte sarcini puternice. Trebuie acordată atenție fiabilității sporite a produsului, care este asigurată de izolarea galvanică a circuitelor cu curenți mici și mari.

Materiale și instrumente necesare

În unele situații, veți avea nevoie de abilitățile pentru a fabrica o placă de circuit imprimat complex. Cele mai simple circuite sunt asamblate în câteva minute folosind un fier de lipit și tehnologie de montare pe suprafață. Înainte de a efectua operațiuni de lucru, trebuie să achiziționați:

• accesorii;
• materiale consumabile;
• echipament de măsurat.

Lista de cumpărături este întocmită pe baza circuitului electric selectat. Pentru a proteja dispozitivul de influențele externe negative și pentru a îmbunătăți aspectul, este creată o carcasă adecvată.

Avantaje și dezavantaje

Avantajele și dezavantajele schemelor individuale sunt evaluate ținând cont de condițiile reale de funcționare. Uneori este benefic să cheltuiți timp și bani în etapa de implementare a ideii pentru a prelungi durata de viață a produsului finit. Nu are sens să creezi un produs de casă dacă omologul din fabrică cu garanții oficiale este mai ieftin.

Cum se instalează corect

Pentru a prelungi durata de viață a termostatului, utilizați următoarele recomandări:

• nu instalați electronice fără protecție suplimentară în aer liber, în încăperi cu un nivel ridicat de umiditate;
• dacă este necesar, un senzor de control este scos într-un mediu nefavorabil;
• excludeți locația regulatorului vizavi de pistoale de căldură, alte „generatoare” de frig sau căldură;
• pentru a îmbunătăți acuratețea, alegeți un loc fără curenți activi de convecție.

Cum se repara

Nu este dificil să restabiliți un senzor de temperatură de casă cu propriile mâini, deoarece tehnologia de verificare (setare) este cunoscută. Instrucțiunile de reparație pentru produsele din fabrică pot fi găsite pe site-ul oficial al producătorului.

Video

Termostatul în viața de zi cu zi este folosit într-o varietate de dispozitive, de la frigidere la fiare de călcat și fiare de lipit. Probabil că nu există un astfel de radioamator care să ocolească o astfel de schemă. Cel mai adesea, termistorii, tranzistorii sau diodele sunt utilizați ca senzor de temperatură sau senzor în diferite modele de amatori. Funcționarea unor astfel de termostate este destul de simplă, algoritmul de funcționare este primitiv și, ca urmare, un circuit electric simplu.

Temperatura setată este menținută prin pornirea și oprirea elementului de încălzire (TEH): de îndată ce temperatura atinge valoarea setată, comparatorul (comparatorul) este activat și elementul de încălzire este oprit. Acest principiu de reglementare este implementat în toate reglementatorii simple. S-ar părea că totul este simplu și clar, dar asta doar până când vine vorba de experimente practice.

Cel mai complex și mai consumator de timp proces în fabricarea termostatelor „simple” este setarea temperaturii dorite. Pentru a determina punctele caracteristice ale scalei de temperatură, se propune mai întâi scufundarea senzorului într-un vas cu gheață care se topește (aceasta este zero grade Celsius), apoi în apă clocotită (100 de grade).

După această „calibrare”, prin încercare și eroare, cu ajutorul unui termometru și a unui voltmetru, se reglează temperatura de răspuns necesară. După astfel de experimente, rezultatul nu este cel mai bun.

Acum diverse companii produc mulți senzori de temperatură deja calibrați în timpul procesului de producție. Practic, aceștia sunt senzori proiectați să funcționeze cu microcontrolere. Informațiile de la ieșirea acestor senzori sunt digitale, transmise printr-o interfață bidirecțională cu un singur fir, care vă permite să creați rețele întregi pe baza unor astfel de dispozitive. Cu alte cuvinte, este foarte ușor să creezi un termometru cu mai multe puncte, să controlezi temperatura, de exemplu, în interior și în afara ferestrei, și nici măcar în aceeași cameră.

Pe fundalul unei asemenea abundențe de senzori digitali inteligenți, modestul dispozitiv LM335 și soiurile sale 235, 135 arată bine.

Apropo, aceeași notație coerentă este caracteristică multor părți importate, cum ar fi amplificatoare operaționale, comparatoare și multe altele. Analogul intern al unor astfel de denumiri a fost marcarea tranzistoarelor, de exemplu, 2T și CT. Primele erau destinate militarilor, iar cele din urmă uzului general. Dar este timpul să revenim la deja familiarul LM335.

În exterior, acest senzor arată ca un tranzistor de putere redusă într-o carcasă din plastic TO-92, dar în interiorul lui există 16 tranzistoare. De asemenea, acest senzor poate fi în pachetul SO - 8, dar nu există diferențe între ele. Aspectul senzorului este prezentat în figura 1.

Figura 1. Aspectul senzorului LM335

Conform principiului de funcționare, senzorul LM335 este o diodă zener, în care tensiunea de stabilizare depinde de temperatură. Când temperatura crește cu un grad Kelvin, tensiunea de stabilizare crește cu 10 milivolți. Un circuit de comutare tipic este prezentat în Figura 2.

Figura 2. Schema de cablare tipică pentru senzorul LM335

Când vă uitați la această figură, puteți întreba imediat care este rezistența rezistorului R1 și care este tensiunea de alimentare pentru un astfel de circuit de comutare. Răspunsul este cuprins în documentația tehnică, care spune că funcționarea normală a produsului este garantată în intervalul de curent de 0,45 ... 5,00 miliamperi. Rețineți că limita de 5mA nu trebuie depășită, deoarece senzorul se va supraîncălzi și își va măsura propria temperatură.

Ce va arăta senzorul LM335

Conform documentației (Fișa de date), senzorul este calibrat pe scara Kelvin absolută. Presupunând că temperatura interioară este de -273,15°C, ceea ce este zero absolut Kelvin, atunci senzorul în cauză ar trebui să arate tensiune zero. Pentru fiecare grad de creștere a temperaturii, tensiunea de ieșire a diodei zener va crește cu până la 10 mV sau 0,010 V.

Pentru a converti temperatura de la scara familiară Celsius la scara Kelvin, adăugați pur și simplu 273,15. Ei bine, toată lumea uită întotdeauna despre 0,15, deci doar 273 și se dovedește că 0 ° C este 0 + 273 \u003d 273 ° K.

În manualele de fizică, 25 ° C este considerată temperatură normală și, potrivit lui Kelvin, se dovedește 25 + 273 \u003d 298, sau mai degrabă 298,15. Acest punct este menționat în fișa de date ca singurul punct de calibrare pentru senzor. Astfel, la o temperatură de 25°C, ieșirea senzorului ar trebui să fie 298,15 * 0,010 = 2,9815V.

Intervalul de funcționare al senzorului este cuprins între -40…100°C, iar caracteristica senzorului este foarte liniară pe întregul interval, ceea ce facilitează calcularea citirilor senzorului la orice temperatură: mai întâi trebuie să convertiți temperatura în Celsius în grade. Kelvin. Apoi înmulțiți temperatura rezultată cu 0,010 V. Ultimul zero din acest număr indică faptul că tensiunea în Volți este indicată cu o precizie de 1mV.

Toate aceste considerații și calcule ar trebui să conducă la ideea că în fabricarea unui termostat, nimic nu va trebui calibrat prin scufundarea senzorului în apă clocotită și topirea gheții. Este suficient să calculați pur și simplu tensiunea la ieșirea LM335, după care rămâne doar să setați această tensiune ca tensiune de setare la intrarea comparatorului (comparatorului).

Un alt motiv pentru a utiliza LM335 în designul dumneavoastră este prețul mic. Îl poți cumpăra online pentru aproximativ 1 USD. Probabil transportul va costa mai mult. După toate aceste considerații teoretice, putem trece la dezvoltarea circuitului electric al termostatului. În acest caz, pentru pivniță.

Schema schematică a termostatului pentru pivniță

Pentru a proiecta un termostat de pivniță bazat pe senzorul de temperatură analogic LM335, nu trebuie să inventați nimic nou. Este suficient să vă referiți la documentația tehnică (Fișa de date) pentru această componentă. Fișa de date conține toate modalitățile de utilizare a senzorului, inclusiv termostatul în sine.

Dar această schemă poate fi considerată una funcțională, conform căreia se poate studia principiul de funcționare. În practică, va trebui să fie completat cu un dispozitiv de ieșire care vă permite să porniți încălzitorul unei anumite puteri și, desigur, cu o sursă de alimentare și, eventual, cu indicatoare de funcționare. Aceste noduri vor fi discutate puțin mai târziu, dar deocamdată să vedem ce oferă documentația proprietară, este și o fișă de date. Circuitul, așa cum este, este prezentat în Figura 3.

Figura 3. Schema de conectare a senzorului LM335

Cum funcționează comparatorul

Baza circuitului propus este comparatorul LM311, cunoscut și sub numele de 211 sau 111. Ca toate comparatoarele, cel de-al 311-lea are două intrări și o ieșire. Una dintre intrările (2) este directă și marcată cu semnul +. O altă intrare - inversă (3) este marcată cu semnul minus. Ieșirea comparatorului este pinul 7.

Logica comparatorului este destul de simplă. Când tensiunea la intrarea directă (2) este mai mare decât la intrarea inversă (3), ieșirea comparatorului este setată la un nivel ridicat. Tranzistorul pornește și conectează sarcina. În Figura 1, acesta este imediat un încălzitor, dar aceasta este o diagramă funcțională. La intrarea directă este conectat un potențiometru, care stabilește pragul comparatorului, adică. setarea temperaturii.

Când tensiunea de la intrarea inversă este mai mare decât tensiunea de la intrarea directă, ieșirea comparatorului va scădea. Un senzor de temperatură LM335 este conectat la intrarea inversă, astfel încât atunci când temperatura crește (încălzitorul este deja pornit), tensiunea la intrarea inversă va crește.

Când tensiunea senzorului atinge pragul stabilit de potențiometru, comparatorul va comuta la un nivel scăzut, tranzistorul se va închide și va opri încălzitorul. Apoi întregul ciclu se va repeta.

Nu a mai rămas absolut nimic - pe baza diagramei funcționale luate în considerare, să se dezvolte un circuit practic, cât mai simplu și accesibil pentru repetarea radioamatorilor începători. O posibilă variantă a schemei practice este prezentată în Figura 4.

Figura 4

Câteva note despre concept

Este ușor de observat că schema de bază s-a schimbat puțin. În primul rând, în loc de un încălzitor, tranzistorul va porni releul, iar despre ce va porni releul va fi discutat puțin mai târziu. A apărut și un condensator electrolitic C1, al cărui scop este atenuarea ondulațiilor de tensiune pe dioda zener 4568. Dar să vorbim puțin mai detaliat despre scopul pieselor.

Alimentarea senzorului de temperatură și a divizorului de tensiune a setării de temperatură R2, R3, R4 este stabilizată de un stabilizator parametric R1, 1N4568, C1 cu o tensiune de stabilizare de 6,4V. Chiar dacă întregul dispozitiv este alimentat de la o sursă stabilizată, un stabilizator suplimentar nu va strica.

Această soluție vă permite să alimentați întregul dispozitiv de la o sursă a cărei tensiune poate fi selectată în funcție de tensiunea bobinei releului disponibilă. Cel mai probabil va fi 12 sau 24V. Sursa de alimentare poate fi chiar nestabilizată, doar o punte de diode cu un condensator. Dar este mai bine să nu fii zgârcit și să pui un stabilizator integral 7812 în sursa de alimentare, care va oferi și protecție împotriva scurtcircuitelor.

Dacă conversația sa referit deja la releu, ce se poate aplica în acest caz? În primul rând, acestea sunt relee moderne de dimensiuni mici, precum cele folosite la mașinile de spălat. Aspectul releului este prezentat în figura 5.

Figura 5. Releu la scară mică

Cu toate dimensiunile lor miniaturale, astfel de relee pot comuta curent de până la 10A, ceea ce permite comutarea sarcinilor de până la 2 kW. Aceasta este dacă toate 10A, dar nu trebuie să faceți acest lucru. Cel mai mult care poate fi pornit cu un astfel de releu este un încălzitor cu o putere de cel mult 1 kW, deoarece trebuie să existe cel puțin o „marja de siguranță”!

Este foarte bine dacă releul pornește cu contactele demarorul magnetic al seriei PME și îl lasă să pornească încălzitorul. Aceasta este una dintre cele mai fiabile opțiuni de comutare a sarcinii. O posibilă implementare a acestei opțiuni este prezentată în Figura 6.

Figura 6

Alimentare cu termostat

Sursa de alimentare a dispozitivului este nestabilizată și, deoarece termostatul în sine (un microcircuit și un tranzistor) practic nu consumă energie, orice adaptor de rețea fabricat în China este destul de potrivit ca sursă de alimentare.

Dacă faceți o sursă de alimentare, așa cum se arată în diagramă, atunci un mic transformator de putere de la un calculator casetofon sau altceva este destul de potrivit. Principalul lucru este că tensiunea de pe înfășurarea secundară nu trebuie să depășească 12..14V. La o tensiune mai mică, releul nu va funcționa, iar la o tensiune mai mare, se poate arde pur și simplu.

Dacă tensiunea de ieșire a transformatorului este în intervalul 17 ... 19V, atunci nu puteți face fără stabilizator. Acest lucru nu ar trebui să fie înfricoșător, deoarece stabilizatoarele moderne integrate au doar 3 ieșiri, nu este atât de dificil să le lipiți.

Pornirea încărcăturii

Tranzistorul deschis VT1 pornește releul K1, care, cu contactul său K1.1, pornește demarorul magnetic K2. Contactele demarorului magnetic K2.1 și K2.2 conectează încălzitorul la rețea. Trebuie remarcat faptul că încălzitorul este pornit de două contacte simultan. Această soluție asigură că atunci când demarorul este oprit, nu va mai rămâne nicio fază pe sarcină, cu excepția cazului în care, desigur, totul este în ordine.

Deoarece pivnița este umedă, uneori foarte umedă și foarte periculoasă din punct de vedere al siguranței electrice, cel mai bine este să conectați întregul dispozitiv folosind un RCD conform tuturor cerințelor pentru cablarea modernă.

Care ar trebui să fie încălzitorul

Există multe scheme publicate de regulatoare de temperatură pentru pivniță. Odată au fost tipărite de revista „Modelist-Kostruktor” și de alte publicații tipărite, iar acum toată această abundență a migrat pe Internet. Aceste articole oferă recomandări despre ce fel de încălzitor ar trebui să fie.

Cineva oferă lămpi obișnuite cu incandescență de 100 de wați, încălzitoare tubulare marca TEN, răcitoare de ulei (chiar și cu un regulator bimetalic defect). De asemenea, se recomandă utilizarea încălzitoarelor de uz casnic cu ventilator încorporat. Principalul lucru este că nu există acces direct la piesele sub tensiune. Prin urmare, sobele electrice vechi cu spirală deschisă și încălzitoare de tip capră de casă nu ar trebui să fie niciodată folosite.

Verificați mai întâi instalarea

Dacă dispozitivul este asamblat fără erori de la piesele reparabile, atunci nu este necesară o ajustare specială. Dar, în orice caz, înainte de a-l porni pentru prima dată, este imperativ să verificați calitatea instalării: există scurgeri sau dimpotrivă urme închise pe placa de circuit imprimat. Și nu trebuie să uitați să faceți aceste acțiuni, doar luați-o ca o regulă. Acest lucru este valabil mai ales pentru structurile conectate la rețeaua electrică.

Setarea termostatului

Dacă prima pornire a structurii a avut loc fără fum și explozii, atunci singurul lucru de făcut este să setați tensiunea de referință la intrarea directă a comparatorului (pin 2), în funcție de temperatura dorită. Acest lucru necesită mai multe calcule.

Să presupunem că temperatura din pivniță trebuie menținută la +2 grade Celsius. Apoi îl traducem mai întâi în grade Kelvin, apoi înmulțim rezultatul cu 0,010V, ca rezultat, obținem tensiunea de referință, care este și setarea temperaturii.

(273,15 + 2) * 0,010 = 2,7515(V)

Dacă se presupune că termostatul trebuie să mențină o temperatură de, de exemplu, +4 grade, atunci se va obține următorul rezultat: (273,15 + 4) * 0,010 \u003d 2,7715 (V)

Iarna rusească se distinge prin severitatea și frigul sever, care este cunoscută de toată lumea. Prin urmare, spațiile în care se află oamenii trebuie să fie încălzite. Încălzirea centrală este cea mai comună opțiune, iar dacă aceasta nu este disponibilă, puteți folosi un cazan individual pe gaz. Cu toate acestea, se întâmplă adesea ca nici unul, nici celălalt să nu fie disponibil, de exemplu, într-un câmp deschis, există o cameră mică a unei stații de pompare a apei, în care mașiniștii sunt de serviciu non-stop. Ar putea fi o cameră într-o clădire mare nelocuită sau un turn de pază. Sunt destule exemple.

Ieșire

Toate aceste cazuri forțează instalarea încălzirii electrice. Cu o dimensiune mică a încăperii, este destul de posibil să se descurce cu un radiator electric obișnuit cu ulei, iar în încăperile mari, încălzirea apei este cel mai adesea aranjată folosind un radiator. Dacă nu monitorizați temperatura apei, atunci mai devreme sau mai târziu poate fierbe, ceea ce va duce la defectarea întregului cazan. Pentru a proteja împotriva unor astfel de cazuri, se folosesc termostate.

Caracteristicile dispozitivului

În termeni funcționali, dispozitivul poate fi împărțit în mai multe noduri separate: un comparator, precum și dispozitive de control al sarcinii. Toate aceste părți vor fi descrise în continuare. Aceste informații sunt necesare pentru a realiza un termostat cu propriile mâini. În acest caz, se propune un design în care un tranzistor bipolar convențional servește ca senzor de temperatură, datorită căruia este posibil să se abandoneze utilizarea termistorilor. Acest senzor funcționează pe baza faptului că parametrii tranzistorilor tuturor dispozitivelor semiconductoare sunt mai dependenți de temperatura mediului.

Nuanțe importante

Crearea unui termostat cu propriile mâini ar trebui să fie efectuată ținând cont obligatoriu de două puncte. În primul rând, vorbim despre tendința dispozitivelor automate de a se autogenera. În cazul în care se stabilește o conexiune prea puternică între actuator și senzorul releului termic, după declanșarea releului, acesta se oprește imediat și apoi se pornește din nou. Acest lucru se va întâmpla atunci când senzorul se află în imediata apropiere a unui răcitor sau încălzitor. În al doilea rând, toți senzorii și dispozitivele electronice au o anumită precizie. De exemplu, puteți urmări o temperatură de 1 grad, dar este mult mai dificil să urmăriți valori mai mici. Într-un astfel de caz, electronicele simple încep adesea să facă greșeli și să ia decizii care se exclud reciproc, mai ales când temperatura este aproape egală cu cea setată pentru funcționare.

Procesul de creație

Dacă vorbim despre cum să faci un termostat cu propriile mâini, atunci merită să spunem că aici senzorul este un termistor care își reduce rezistența în timpul procesului de încălzire. Este conectat la un circuit divizor de tensiune. R2 este de asemenea inclus în circuit, prin care se setează temperatura de răspuns. Din divizor, tensiunea este furnizată elementului 2I-NOT, care este pornit în modul invertor, și apoi la baza tranzistorului, care servește ca eclator pentru condensatorul C1. Acesta, la rândul său, este conectat la intrarea (S) a flip-flop-ului RS, care este asamblat pe o pereche de elemente, precum și la intrarea unui alt 2I-NOT. De la divizor, tensiunea este furnizată către intrarea 2I-NOT, care controlează a doua intrare (R) a flip-flop-ului RS.

Cum functioneaza

Așadar, ne uităm la cum să creăm un termostat simplu DIY, așa că este important să înțelegem cum funcționează în diferite situații. La temperaturi ridicate, termistorii sunt caracterizați de tensiune scăzută, astfel încât există o tensiune pe divizor care este percepută de circuitele logice ca fiind zero. În acest caz, tranzistorul este deschis, un zero logic este perceput la intrarea S-flip-flop-ului și condensatorul C1 este descărcat. Ieșirea declanșatorului este setată la o unitate logică. Releul este în modul pornit, iar tranzistorul VT2 este deschis. Pentru a înțelege exact cum se face un termostat, merită remarcat faptul că această implementare specială a releului se concentrează pe răcirea obiectului, adică pornește ventilatorul când temperatura este ridicată.

Scădere de temperatură

Când temperatura scade, rezistența termistorului crește, ceea ce duce la o creștere a tensiunii pe divizor. La un moment dat, tranzistorul VT1 se închide, după care începe încărcarea condensatorului C1 prin R5. În final, vine un moment de atingere la nivelul unei unități logice. Ea este cea care intră într-una dintre intrările lui D4, iar tensiunea de la divizor este furnizată la a doua intrare a acestui element. Când cele logice sunt setate la ambele intrări și zero apare la ieșirea elementului, declanșatorul va comuta în starea opusă. În acest caz, releul va fi oprit, ceea ce vă va permite să opriți ventilatorul, dacă este necesar, sau să porniți încălzirea. Așa că puteți face un termostat, astfel încât acesta să pornească și să oprească ventilatorul dacă este necesar.

Creșterea temperaturii

Așa că temperatura a început să crească din nou. Zero pe divizor va apărea mai întâi la una dintre intrările lui D4 și va elimina zero la intrarea declanșatorului, schimbându-l la unul. În plus, pe măsură ce temperatura crește, zero va apărea pe invertor. După schimbarea acestuia la unul, tranzistorul va fi deschis, ceea ce va duce la descărcarea elementului C1 și setarea la zero la intrarea declanșatorului, care oprește încălzirea lichidului de răcire în sistemul de încălzire a apei sau pornește fanul. Acestea sunt lucrate manual și funcționează foarte bine.

Blocurile C1, R5 și VT1 sunt concepute pentru a elimina autogenerarea, datorită faptului că sunt setate pentru a opri timpul de întârziere. Poate varia de la câteva secunde la câteva minute. Avem în vedere un termostat destul de simplu, creat cu propriile noastre mâini, astfel încât ansamblul de mai sus elimină și săritul senzorului de temperatură. Chiar și cu un prim impuls foarte mic, tranzistorul se deschide și condensatorul se descarcă instantaneu. Vorbirea ulterioară va fi ignorată. Când tranzistorul se închide, situația se repetă. Încărcarea condensatorului începe numai după sfârșitul ultimului impuls de respingere. Datorită introducerii unui declanșator în circuit, este posibil să se asigure claritatea maximă a funcționării releului. După cum știți, declanșatorul poate avea doar două poziții.

Asamblare

Pentru a face un termostat cu propriile mâini, puteți utiliza o placă de circuit special, pe care întregul circuit va fi asamblat într-un mod articulat. De asemenea, puteți utiliza o placă de circuit imprimat. Puterea poate fi utilizată în orice interval de 3-15 volți. Releul trebuie selectat în consecință.

Conform unei scheme similare, puteți face un termostat pentru un acvariu cu propriile mâini, cu toate acestea, trebuie remarcat că acesta trebuie atașat la exteriorul sticlei, atunci nu vor fi probleme cu utilizarea acestuia.

Releul descris mai sus a demonstrat o fiabilitate foarte mare în timpul funcționării. Temperatura este menținută la cea mai apropiată fracțiune de grad. Cu toate acestea, depinde direct de întârzierea determinată de circuitul R5C1, precum și de răspunsul la funcționare, adică de puterea răcitorului sau a încălzitorului. Intervalul de temperatură și precizia setării sale sunt determinate de selecția rezistențelor divizor. Dacă ați făcut un astfel de termostat cu propriile mâini, atunci nu trebuie configurat, dar începe să funcționeze imediat.